От фундаментной плиты интуитивно ждут, что из-за многократно меньшего среднего давления под подошвой, она будет в разы меньше (почти не будет) "тонуть" в грунте, чем при прочих типах фундамента. Но я уже показывал, что на малоэтажных домах этого не наблюдается, либо эффект абсолютно не пропорционален материалоемкости. Вопреки интуиции, грунт под плитой, несмотря на намного меньшее среднее давление, сжимается примерно на ту же величину, что и гораздо более узкий ленточный фундамент на естественном основании.
Чтобы объяснить этот феномен (если это можно так назвать), то стоит сказать, что грунтовое основание меньше всего похоже на столб однородного упругого материала с сечением, равным горизонтальной проекции подошвы фундамента, хотя в той или иной степени методики расчета следуют такой модели. Во-первых, сам грунтовый массив умеет делать то, что обычно приписывается фундаментной плите - перераспределять (рассеивать) нагрузку в том числе за пределами пятна нагрузки (фундамента):
Во-вторых, деформации этого массива представляют из себя причудливую и неоднородную смесь из уплотнения грунта за счет уменьшения пористости, пластических сдвигов, взаимного смещения частиц грунта в отдельных точках грунта, деформаций самих частиц вместе с водными пленками, выдавливания через поры грунта воды и воздуха - всего можно насчитать не менее 6 видов перемещений, происходящих в грунтах. Попытка объяснить все механизмы деформаций во всех точках деформируемого грунтового массива (у краев, в середине фундамента, под подошвой или на глубине), их взаимное влияние и вклад в общую деформацию вне узкоспециализированной научной работы не имеет никакого практического смысла, не говоря уже о попытке отразить каждый тип деформаций в удобоваримых расчетных формулах в соответствии с их физическим смыслом. Поэтому даже в учебной и технической литературе по большей части предлагают просто поверить, что в свое время была эмпирически выведена зависимость для вычисления осадки (сжатия грунта под нагрузкой), которую упрощённо можно представить в виде:
s = kpb,
где k - комплексный коэффициент, выражающий упругие свойства грунта;
p - давление на грунт;
b - линейный габарит пятна нагрузки (ширина приложения нагрузки);
То есть, осадка не только прямо зависит от давления (что логично), но и от ширины приложения нагрузки. И попытка уменьшить давление за счёт увеличения ширины фундамента, если верить формуле, практически полностью нивелируется, собственно, этой же самой шириной (р=общая нагрузка/b). А из этого следует, что решающим фактором для осадки становится общая нагрузка на основание в пределах пятна застройки.
Впрочем, надо сказать, что в нашем не идеально математическом мире зависимость осадки от ширины имеет несколько более сложную зависимость:
... объяснением чему может служить влияние т.н. областей сдвига (зон наибольших сдвиговых (касательных) напряжений). Их можно назвать "слабыми" местами в основании фундамента, которые первыми теряют целостность.
Именно по их напряженно-деформированному состоянию определяются фазы работы грунтового основания:
При малой ширине фундамента зоны сдвиговых напряжений "сливаются", что ведет к увеличенным деформациям. Но по мере "раздвигания" этих зон (т.е. увеличения ширины) их взаимное влияние спадает, и на определенном расстоянии между краями влияние оказывается минимальным (выпрямление графика зависимости осадки от ширины). В опытах с жестким штампом и равномерным давлением под его подошвой это расстояние определялось как 5...7 метров, но с учетом дополнительных факторов, сопровождающих не лабораторные, а реальные условия, это расстояние увеличивается раза в 2.
И, собственно, фундаментная плита для ИЖС попадает в зону линейной зависимости осадки от габаритов, потому и не имеет интуитивно ожидаемого эффекта.
